Wenn Sie sich schon einmal mit den Möglichkeiten der Metal Additive Manufacturing (AM)-Technologie beschäftigt haben, haben Sie wahrscheinlich festgestellt, dass sie oft hinter den Erwartungen zurückbleibt. Dies ist besonders beunruhigend für diejenigen unter Ihnen, die in der Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungsindustrie tätig sind, wo Designfreiheit, Teilekonsistenz, Teilequalität und Teilezertifizierung eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung erfolgreicher Ergebnisse spielen.
Wenn Sie Glück haben, haben Sie vielleicht endlich ein 3D-gedrucktes Teil produziert, das Ihren Anforderungen entspricht, die Inspektion besteht und sogar für den Flug zertifiziert wurde, aber es hat Sie mehr Entwicklungszeit, Designzeit und Kosten gekostet als erwartet. Wahrscheinlich mussten Sie Ihr Design auch ein- oder zweimal kompromittieren, um es herstellbar zu machen.
Leider ist ein weit verbreiteter Irrglaube, dass sich Metal AM in den letzten 30 Jahren nicht wirklich weiterentwickelt hat; dass die heute verfügbaren Technologien einfach ein und dasselbe sind. Dies könnte nicht weiter von der Wahrheit entfernt sein.
Bevor wir uns damit befassen, wie fortschrittlicher Metal AM ist Velo3Dkann Ihnen und Ihrem Unternehmen helfen, in eine neue Ära der Fertigung einzutreten, indem es Ihnen ermöglicht, die benötigten Teile ohne Abstriche bei Design oder Qualität zu bauen – und Ihnen so den Eintritt in eine neue Ära der Fertigung erleichtert hält dich letztendlich zurück.
Die meisten Legacy-Systeme bieten keine vollständig inerte Umgebung, was häufig zu suboptimalen Ergebnissen führt
Wenn es um erfolgreiche Konstruktionen geht, ist die Reinheit der Atmosphäre, die das Werkstück während des Druckprozesses umgibt, entscheidend. Die Injektion von Inertgasen wie Argon in die Baukammer eliminiert Sauerstoff, um Versprödung und andere unerwünschte metallurgische Bedingungen zu reduzieren.
Dieses Phänomen gilt insbesondere für Titan und ähnlich reaktive Metalle (Legierungen, die die Flugzeugindustrie wegen ihres hohen Festigkeits-Gewichts-Verhältnisses bevorzugt), wo Sauerstoff und Wasserstoff in Teilen höhere Porositätsgrade erzeugen können.
Hier ist das Problem: Legacy-Systeme leisten bei der Atmosphärenregulierung keine hervorragende Arbeit, und einige lassen immer noch einen überraschend hohen Prozentsatz an Sauerstoff und Feuchtigkeit während eines Baus zu, was zu weniger als perfekten Ergebnissen führt Teil.
Modulierendes Inertgas flow Mit dem Ruß Schritt zu halten, der den Laserprozess begleiten kann, ist eine weitere Herausforderung für ältere Systeme. Weil sie die Belüftung nicht optimal steuern und flow von Gasen in der Baukammer während eines Baus kann jeglicher Ruß, der während des Laserns entsteht, die an das Pulverbett abgegebene Energie beeinträchtigen, wenn er nicht schnell genug entfernt wird. Das führt zu inkonsistenten Ergebnissen und letztendlich zu schlechter Teilequalität.
Eine Lösung, die einige ältere Systeme verwenden, besteht darin, den Erstellungsprozess am Ende der Schicht anzuhalten, damit sich der Ruß entfernen kann. Dies wirkt sich jedoch dramatisch auf die Druckgeschwindigkeit aus.
Die meisten Legacy-Systeme überwachen und erfassen brauchbare Metriken nicht Schicht für Schicht in Echtzeit
Während einige aktuelle Systeme behaupten, eine In-situ-Überwachung zu bieten, um einige dieser Probleme zu erkennen, handelt es sich in den meisten Fällen um Massendaten, die auf eine Weise erzeugt werden, die weder verwendbar noch verwertbar ist. Unvollkommenheiten können nur visuell oder durch Scannen identifiziert werden, nachdem ein Drucklauf abgeschlossen ist.
Die Nachbeschichterklinge kann auch eine Achillesferse für viele aktuelle Metall-AM-Systeme sein
In den meisten älteren AM-Systemen enthält der Boden der Baukammer eine bewegliche Aufzugsplattform mit einer montierten Metallbauplatte. Die Recoater-Klinge zieht dann die nächste Schicht aus feinem Metallpulver über die Bauplatte und der Fusionsprozess wiederholt sich.
Nachdem jede Schicht fertig ist, senkt der Aufzug die Bauplatte um eine Schichtdicke, der Recoater trägt frisches Pulver auf die Oberfläche auf und der Prozess wird bis zum Abschluss fortgesetzt.
Wenn sich das zu druckende Teil jedoch überhitzt, treten Vorsprünge auf, und wenn der Vorsprung die Höhe des Beschichters erreicht (typischerweise 20 bis 40 Mikrometer), kann die starre Klinge mit dem Teil kollidieren. und stürzt den Build ab.
Betreiber vieler Legacy-Systeme bleiben in einem teuren, zeitaufwändigen Build-Break-Rebuild-Zyklus gefangen
Da die meisten Systeme die Konstruktionsparameter für ein bestimmtes Teil nicht im Voraus optimieren können, sind oft mehrere Konstruktionen erforderlich, um ein Design zu verfeinern und die endgültige Qualität zu erreichen.
Dies ist nicht nur ineffizient und verschwenderisch, sondern verlängert auch die Lieferzeiten von Teilen und fügt dem Produktionszyklus unnötige Kosten hinzu.
Die meisten Altsysteme unterliegen strengen DfAM-Beschränkungen
Bei älteren AM-Systemen steigt mit abnehmendem Bauwinkel der Bedarf an Stützstrukturen, um den Auswirkungen von Stress entgegenzuwirken. Infolgedessen steigt die Notwendigkeit, Stützstrukturen einzubauen, und begrenzt die druckbaren Geometrien.
Einfach ausgedrückt: Legacy-Systeme zwingen Designer und Ingenieure dazu, Kompromisse bei der Teilekonstruktion oder Herstellbarkeit einzugehen, anstatt optimale Funktionalität und Innovation zu erzielen.
Der Weg in die Zukunft mit Velo3D Advanced AM
Wie also können Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungsingenieure die Herausforderungen überwinden, die mit der veralteten AM-Technologie verbunden sind? Durch die Nutzung der End-to-End-Metall-AM-Lösungen von Velo3D, die ein Höchstmaß an Parameterdefinition, Produktionsmechanik, automatisierten Steuerungen und prozessinterner Messtechnik bieten.
Unsere End-to-End-Lösung für die additive Metallfertigung übertrifft die Fähigkeiten älterer AM-Systeme mit neuer Technologie, die es Ingenieuren ermöglicht, die Teile zu bauen, die sie wirklich brauchen, ohne Kompromisse bei Design oder Qualität einzugehen.
Die einzigartige End-to-End-Lösung von Velo3D ist ein in sich geschlossener Prozess, der jedes CAD-Design importiert und automatisch intelligente Druckvorbereitungsrezepte über unsere anwendet Velo3D Flow™ Software, die dann zu einem technologisch fortgeschrittenen transportiert wird Velo3D Sapphire® Additivdrucker, der kontinuierlich überwacht und in Echtzeit aufgezeichnet wird, während das Teil Schicht für Schicht aufgebaut wird. Dies geschieht über unser integriertes Assure™ Qualitätssicherung und -kontrolle Software, die auch viele Maschinen gleichzeitig überwachen kann.
Was ist mehr, Velo3D Advanced Metal AM eröffnet eine ganz neue Welt der Gestaltungsfreiheit dank seiner patentierten SupportFree™ Verfahren zur additiven Fertigung von Metallen.
Mit Velo3D SupportFree können Winkel bis zu null Grad und andere komplexe Geometrien und komplizierte interne Merkmale ohne Kompromisse gedruckt werden, was Designern und Ingenieuren einen einfacheren Einstieg in die additive Fertigung bietet.
Wir kratzen hier nur an der Oberfläche, und es gibt noch viel mehr zu beachten und zu lernen.
Laden Sie unser neuestes Whitepaper herunter, um einen detaillierten Überblick darüber zu erhalten, wie Velo3D Advanced Metal AM der Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungsindustrie bei der Rationalisierung und Innovation hilft:
Sie können uns auch kontaktieren Sie uns heute um das Gespräch zu beginnen.
